Uraniumerts. Hoe wordt uraniumerts gewonnen? Uraniumerts in Rusland

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Toen de radioactieve elementen van het periodiek systeem werden ontdekt, bedacht iemand uiteindelijk een toepassing voor hen. Dit is wat er gebeurde met uranium. Het werd gebruikt voor zowel militaire als civiele doeleinden. Uraniumerts werd verwerkt, het resulterende element werd gebruikt in de verf- en vernis- en glasindustrie. Nadat de radioactiviteit ervan was ontdekt, begon het te worden gebruikt in kernenergie. Hoe schoon en milieuvriendelijk is deze brandstof? Hier wordt nog over gedebatteerd.

Natuurlijk uranium

In de natuur bestaat uranium niet in zijn pure vorm - het is een bestanddeel van erts en mineralen. Het belangrijkste uraniumerts is carnotiet en pekblende. Ook werden significante afzettingen van dit strategische chemische element gevonden in zeldzame aarde- en turfmineralen - orthiet, titaniet, zirkoon, monaziet, xenotime. Uraniumafzettingen zijn te vinden in gesteenten met een zure omgeving en hoge concentraties silicium. Zijn metgezellen zijn calciet, galena, molybdeniet, enz.

Werelddeposito's en reserves

Tot op heden zijn veel afzettingen onderzocht in een 20 kilometer lange laag van het aardoppervlak. Ze bevatten allemaal een enorm aantal tonnen uranium. Deze hoeveelheid is in staat om de mensheid vele honderden jaren van energie te voorzien.naar voren. De belangrijkste landen waar uraniumerts het grootste volume heeft, zijn Australië, Kazachstan, Rusland, Canada, Zuid-Afrika, Oekraïne, Oezbekistan, VS, Brazilië, Namibië.

Soorten uranium

Radioactiviteit bepa alt de eigenschappen van een chemisch element. Natuurlijk uranium bestaat uit drie van zijn isotopen. Twee van hen zijn de voorouders van de radioactieve reeks. Natuurlijke isotopen van uranium worden gebruikt om brandstof te maken voor kernreacties en wapens. Ook dient uranium-238 als grondstof voor de productie van plutonium-239.

Uraniumisotopen U234 zijn dochternucliden van U238. Ze worden erkend als de meest actieve en zorgen voor een sterke straling. De isotoop U235 is 21 keer zwakker, hoewel het met succes voor de bovengenoemde doeleinden is gebruikt - het heeft het vermogen om een nucleaire kettingreactie in stand te houden zonder extra katalysatoren.

Naast natuurlijk zijn er ook kunstmatige isotopen van uranium. Tegenwoordig zijn er 23 van dergelijke bekend, de belangrijkste - U233. Het onderscheidt zich door het vermogen om te activeren onder invloed van langzame neutronen, terwijl de rest snelle deeltjes nodig heeft.

Ertsclassificatie

Hoewel uranium bijna overal te vinden is - zelfs in levende organismen - kunnen de naden die het bevatten van verschillende typen zijn. Dit hangt ook af van de extractiemethoden. Uraniumerts wordt geclassificeerd volgens de volgende parameters:

1. Vormingsomstandigheden - endogene, exogene en metamorfogene ertsen.
2. De aard van uraniummineralisatie is primaire, geoxideerde en gemengde ertsen van uranium.
3. Totale grootte enmineralenkorrels - grofkorrelige, middelkorrelige, fijnkorrelige, fijnkorrelige en gedispergeerde ertsfracties.
4. Nut van onzuiverheden - molybdeen, vanadium, enz.
5. Samenstelling van onzuiverheden - carbonaat, silicaat, sulfide, ijzeroxide, caustobiolitisch.

Afhankelijk van hoe uraniumerts is geclassificeerd, is er een manier om er een chemisch element uit te halen. Silicaat wordt verwerkt met verschillende zuren, carbonaat - met soda-oplossingen, caustobioliet wordt verrijkt door verbranding en ijzeroxide wordt gesmolten in een hoogoven.

Hoe uraniumerts wordt gewonnen

Zoals in elk mijnbouwbedrijf is er een bepaalde technologie en methoden om uranium uit gesteente te winnen. Alles hangt ook af van welke isotoop zich in de lithosfeerlaag bevindt. Uraniumerts wordt op drie manieren gewonnen. Economisch verantwoord is het isoleren van een element van gesteente wanneer het zich in een volume van 0,05-0,5% bevindt. Er is een mijn-, steengroeve- en uitloogmethode voor extractie. Het gebruik van elk ervan hangt af van de samenstelling van de isotopen en de diepte van het gesteente. Steengroevewinning van uraniumerts is mogelijk met een ondiepe gebeurtenis. Het risico op blootstelling is minimaal. Er zijn geen problemen met machines - bulldozers, laders, dumptrucks worden veel gebruikt.

Mijnproductie is moeilijker. Deze methode wordt gebruikt wanneer het element voorkomt op een diepte van maximaal 2 kilometer en economisch haalbaar is. Het gesteente moet een hoge concentratie uranium bevatten om doelmatig te kunnen worden gedolven. In de adit biedenmaximale veiligheid, dit komt door de manier waarop uraniumerts ondergronds wordt gedolven. Werknemers krijgen overalls, de werktijden zijn strikt beperkt. De mijnen zijn uitgerust met liften, verbeterde ventilatie.

Uitloging is de derde methode - de schoonste vanuit milieuoogpunt en de veiligheid van werknemers van de mijnbouwonderneming. Een speciale chemische oplossing wordt door een systeem van geboorde putten gepompt. Het lost op in het reservoir en raakt verzadigd met uraniumverbindingen. De oplossing wordt vervolgens weggepompt en naar verwerkingsfabrieken gestuurd. Deze methode is progressiever, het maakt het mogelijk om de economische kosten te verlagen, hoewel er een aantal beperkingen zijn voor de toepassing ervan.

Stortingen in Oekraïne

Het land bleek een gelukkige eigenaar te zijn van afzettingen van het element waaruit kernbrandstof wordt geproduceerd. Volgens voorspellingen bevatten uraniumertsen in Oekraïne tot 235 ton grondstoffen. Momenteel zijn alleen afzettingen van ongeveer 65 ton bevestigd. Er is al een bepaald bedrag uitgewerkt. Een deel van het uranium werd in eigen land gebruikt, een deel werd geëxporteerd.

Kirovograd het uraniumertsgebied wordt beschouwd als de belangrijkste afzetting. Het geh alte aan uranium is laag - van 0,05 tot 0,1% per ton gesteente, dus de materiaalkosten zijn hoog. Als gevolg hiervan worden de resulterende grondstoffen in Rusland uitgewisseld voor afgewerkte splijtstofstaven voor elektriciteitscentrales.

De tweede grote storting is Novokonstantinovskoye. Het geh alte aan uranium in het gesteente maakte het mogelijk om de kosten in vergelijking met de Kirovogradskoye bijna 2 keer te verlagen. Sinds de jaren 90 is er echter geen ontwikkeling meer uitgevoerd, alle mijnen staan onder water. Door de verslechtering van de politieke betrekkingen met Rusland kan Oekraïne zonder brandstof komen te zitten voor kerncentrales.

Russisch uraniumerts

Op het gebied van uraniumwinning staat de Russische Federatie op de vijfde plaats van andere landen in de wereld. De meest bekende en krachtige zijn Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Republiek Buryatia), Argunskoye, Zherlovoe (regio Chita). De regio Tsjita produceert 93% van al het geproduceerde Russische uranium (voornamelijk door middel van open groeven en mijnmethoden).

Iets anders is de situatie met deposito's in Boerjatië en Koergan. Uraniumerts in Rusland in deze regio's wordt zo gestort dat het mogelijk wordt om door uitloging grondstoffen te winnen.

In totaal worden afzettingen van 830 ton uranium voorspeld in Rusland, er zijn ongeveer 615 ton bevestigde reserves. Dit zijn ook afzettingen in Yakutia, Karelië en andere regio's. Aangezien uranium een strategische wereldwijde grondstof is, zijn de cijfers mogelijk niet nauwkeurig, aangezien veel van de gegevens geclassificeerd zijn, heeft slechts een bepaalde categorie mensen er toegang toe.